Лекция "Основные средства разработки БД."

билет 21 тема 3 118  Основные средства разработки БД. Управление базой данных позволяет организовать работу с территориально удаленными подразделениями   в   рамках   единого   информационного   пространства   с   целью   получения оперативной   информации   о   состоянии   дел   в   территориально­удаленных   подразделениях организации, а сотрудникам своевременно получать необходимую информацию из центральной ЭВМ. Требования, предъявляемые к базам данных:    контроль целостности передаваемых данных; использование различных каналов связи; обеспечение эффективной загрузки системы в целом;  полнота   представления   данных,   т.е.   данные   в   базе   должны   адекватно представлять всю информацию об объекте и их должно быть достаточно для систем обработки данных;    обеспечение сохранности информации при их обработке; обеспечение разграничения доступа к данным; целостность баз данных, т.е. данные должны сохраняться при обработке их системами обработки данных;  гибкость структуры данных, т.е. БД должна позволять изменить структуры данных,  не нарушая своей целостности и полноты при изменении внешних условий;  реализуемость.   Должно   быть   объективное   представление   разнообразных объектов, их свойств и отношений;  доступность,   пользователей к данным. т.е.   БД   должна   обеспечить   разграничение   доступа СУБД   обрабатывает   информацию,   которая   находится   в   БД.   К   ней   предъявляется следующие требования: 1. 2. 3. Независимость данных, универсальность, защита данных; Должность обеспечить поддержку централизованной и распределенной БД; Предохранять БД от рассогласований в режиме коллективного доступа. Основными средствами работы в СУБД являются:    Средства задания (описания) структуры БД; Средства   конструирования   экранных   форм,   предназначенных   для   ввода данных, просмотра и их обработки в диалоговом режиме;  Средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях; Средства создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде;Средства создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде:  Языковые   средства   –   макросы,   встроенный   алгоритмический   язык   (Dbase, Visual Basic и др.), язык запросов (SQL)и т.п.;  Средства   создания   приложений   пользователя   (генераторы   приложений, средства создания меню и панели управления приложениями), позволяющие определить различные операции работы с базой данных в единый технологический процесс. СУБД может иметь включающий или базовый язык программирования. В СУБД с базовым языком   применяется   собственный   алгоритмический   язык,   позволяющий   кроме   операций манипулирования   данными   выполнять   различные   вычисления   и   обработку   данных. Стандартным реляционным языком запросов является язык структурированных запросов SQL. СУБД  Oracle  является   наиболее   совершенной   СУБД,   обладающая   мощным   языком разработки приложений. Но в связи с ее дороговизной возможно применение СУБД MS Access. В ней применена современная технология создания приложений – при помощи так называемых «мастеров».  Множество мастеров MS Access помогают пользователю выполнять работы, не прибегая к  конструированию. Получение одновременного доступа нескольких пользователей к общей БД  возможно при установке MS Access  и локальной сети персональных компьютеров и создании  многопользовательских БД. MS Access следит за разграничением доступа разных пользователей к БД и обеспечивает защиту данных при одновременной работе пользователей с общими  данными. 118  Основные средства разработки БД. Средства разработки программ работы с БД могут использоваться для создания разновидностей  следующих программ:    клиентских программ; серверов БД и их отдельных компонентов; пользовательских приложений. Программы первого и второго вида довольно малочисленны, так как предназначены, главным образом, для системных программистов. Пакетов третьего вида гораздо больше, но меньше, чем  полнофункциональных СУБД. К средствам разработки пользовательских приложений относятся системы программирования,  например Clipper, разнообразные библиотеки программ для различных языков программирования, атакже пакеты автоматизации разработок (в том числе систем типа клиент­сервер). В числе наиболее  распространенных можно назвать следующие инструментальные системы: Delphi и Power Builder  (Borland), Visual Basic (Microsoft), SILVERRUN (Computer Advisers Inc.), S­Designor (SDP и  Powersoft) и ERwin (LogicWorks). Кроме перечисленных средств, для управления данными и организации обслуживания БД  используются различные дополнительные средства, к примеру мониторы транзакций. По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские. Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих  приложений, работающих с ними. Персональные СУБД или разработанные с их помощью приложения  зачастую могут выступать в роли клиентской части многопользовательской СУБД. К персональным  СУБД, например, относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access и др. Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть и, как правило,  могут работать в неоднородной вычислительной среде (с разными типами ЭВМ и операционными  системами). К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix. По используемой модели данных СУБД (как и БД), разделяют на иерархические, сетевые,  реляционные, объектно­ориентированные и другие типы. Некоторые СУБД могут одновременно  поддерживать несколько моделей данных. С точки зрения пользователя, СУБД реализует функции хранения, изменения (пополнения,  редактирования и удаления) и обработки информации, а также разработки и получения различных  выходных документов. Для работы с хранящейся в базе данных информацией СУБД предоставляет программам и  пользователям следующие два типа языков:   язык описания данных — высокоуровневый непроцедурный язык декларативного типа,  предназначенный для описания логической структуры данных; язык манипулирования данными — совокупность конструкций, обеспечивающих выполнение  основных операций по работе с данными: ввод, модификацию и выборку данных по запросам. Названные языки в различных СУБД могут иметь отличия. Наибольшее распространение получили  два стандартизованных языка: QBE (Query By Example) — язык запросов по образцу и SQL (Structured Query Language) — структурированный язык запросов. QBE в основном обладает свойствами языка  манипулирования данными, SQL сочетает в себе свойства языков обоих типов — описания и  манипулирования данными. Перечисленные выше функции СУБД, в свою очередь, используют следующие основные функции  более низкого уровня, которые назовем низкоуровневыми:    управление данными во внешней памяти; управление буферами оперативной памяти; управление транзакциями;  ведение журнала изменений в БД; обеспечение целостности и безопасности БД. Дадим краткую характеристику необходимости и особенностям реализации перечисленных функций в современных СУБД. Реализация функции управления данными во внешней памяти в разных системах может различаться  и на уровне управления ресурсами (используя файловые системы ОС или непосредственное  управление устройствами ПЭВМ), и по логике самих алгоритмов управления данными. В основном  методы и алгоритмы управления данными являются «внутренним делом» СУБД и прямого отношения к пользователю не имеют. Качество реализации этой функции наиболее сильно влияет на  эффективность работы специфических ИС, например, с огромными БД, со сложными запросами,  большим объемом обработки данных. Необходимость буферизации данных и как следствие реализации функции управления буферами  оперативной памяти обусловлено тем, что объем оперативной памяти меньше объема внешней памяти